Perceptimi ynë për lartësinë e një tingulli dhe vetitë e tjera të tij përcaktohet nga karakteristikat e valës akustike. Këto janë të njëjtat karakteristika që janë të natyrshme në çdo valë mekanike, përkatësisht periudha, frekuenca, amplituda e lëkundjeve. Ndjesitë subjektive të zërit nuk varen nga gjatësia dhe shpejtësia e valës. Në artikull do të analizojmë fizikën e zërit. Pika dhe timbri - si përcaktohen? Pse i perceptojmë disa tinguj si të lartë dhe të tjerët si të qetë? Përgjigjet për këto dhe pyetje të tjera do të jepen në artikull.
Pitch
Çfarë e përcakton lartësinë? Për ta kuptuar këtë, le të bëjmë një eksperiment të thjeshtë. Le të marrim një vizore të gjatë fleksibël, mundësisht alumini.
Le ta shtypim atë në tryezë, duke e shtyrë skajin fort. Le të godasim me gisht skajin e lirë të sundimtarit - do të dridhet, por lëvizja e tij do të jetë e heshtur. Tani le ta afrojmë vizoren më pranë nesh, në mënyrë që pjesa më e vogël e tij të dalë përtej skajit të banakut. Le të godasim përsërisundimtar. Buza e saj do të dridhet shumë më shpejt dhe me një amplitudë më të vogël dhe do të dëgjojmë një tingull karakteristik. Përfundojmë se në mënyrë që të ndodhë zëri, frekuenca e lëkundjes duhet të jetë së paku një vlerë e caktuar. Kufiri i poshtëm i diapazonit të frekuencës audio është 20 Hz dhe kufiri i sipërm është 20,000 Hz.
Le të vazhdojmë eksperimentin. Shkurtoni edhe më shumë skajin e lirë të vizores, vendoseni sërish në lëvizje. Vihet re se tingulli ka ndryshuar, është bërë më i lartë. Çfarë tregon eksperimenti? Ai vërteton varësinë e lartësisë së zërit nga frekuenca dhe amplituda e lëkundjeve të burimit të tij.
Vëllimi i zërit
Për të studiuar zërin, do të përdorim një pirun akordimi - një mjet i veçantë për studimin e vetive të tingullit. Ka pirunë akordimi me gjatësi të ndryshme të këmbëve. Ata dridhen kur goditen me çekiç. Pirunët e mëdhenj akordues lëkunden më ngadalë dhe prodhojnë një tingull të ulët. Të voglat dridhen shpesh dhe ndryshojnë në lartësinë.
Le të godasim pirunin e akordimit dhe të dëgjojmë. Tingulli dobësohet me kalimin e kohës. Pse po ndodh kjo? Vëllimi i zërit zbutet për shkak të një rënie në amplitudë të lëkundjes së këmbëve të pajisjes. Ata nuk dridhen aq fort, që do të thotë se amplituda e dridhjeve të molekulave të ajrit gjithashtu zvogëlohet. Sa më i ulët të jetë, aq më i qetë do të jetë tingulli. Kjo deklaratë është e vërtetë për tingujt me të njëjtën frekuencë. Rezulton se si lartësia ashtu edhe vëllimi i zërit varen nga amplituda e valës.
Perceptimi i tingujve të vëllimeve të ndryshme
Nga sa më sipër, duket se sa më i lartë të jetë tingulli, aq më të qartë jemi nene dëgjojmë, ndryshimet më delikate mund të perceptojmë. Kjo nuk eshte e vertete. Nëse trupi është bërë të lëkundet me një amplitudë shumë të madhe, por me një frekuencë të ulët, atëherë një tingull i tillë do të dallohet dobët. Fakti është se në të gjithë gamën e dëgjueshmërisë (20-20 mijë Hz), veshi ynë dallon më së miri tingujt rreth 1 kHz. Dëgjimi i njeriut është më i ndjeshëm ndaj këtyre frekuencave. Tinguj të tillë na duken më të zhurmshmit. Sinjalet paralajmëruese, sirenat janë të sintonizuara saktësisht në 1 kHz.
Niveli i volumit të tingujve të ndryshëm
Tabela tregon tingujt e zakonshëm dhe zërin e tyre në decibel.
| Lloji i zhurmës | Niveli i volumit, dB |
| Frymëmarrje e qetë | 0 |
| Pëshpëritje, shushurimë gjethesh | 10 |
| Trokitjet e orës 1 m larg | 30 |
| Bisedë e rregullt | 45 |
| Zhurmë në dyqan, bisedë në zyrë | 55 |
| Zëri i rrugës | 60 |
| Fol me zë | 65 |
| Zhurma e dyqanit të printimeve | 74 |
| Car | 77 |
| Autobus | 80 |
| Mjete makine inxhinierike | 80 |
| Blirim me zë të lartë | 85 |
| Motoçikletë me silenciator | 85 |
| Torno | 90 |
| Uzina metalurgjike | 99 |
| Orkestër, makinë metroje | 100 |
| Stacioni i kompresorit | 100 |
| sharrë me zinxhir | 105 |
| Helikopter | 110 |
| Tunder | 120 |
| Motor jet | 120 |
| Kibatina, prerja e çelikut (ky vëllim është i barabartë me pragun e dhimbjes) | 130 |
| Aeroplan në nisje | 130 |
| Lansimi i raketës (shkakton tronditje të predhave) | 145 |
| Tingulli i një arme gjahu të kalibrit të mesëm pranë grykës (shkakton lëndim) | 150 |
| Aeroplan supersonik (ky vëllim çon në lëndime dhe tronditje dhimbjeje) | 160 |
Timbër
Lartësia dhe forca e zërit përcaktohen, siç zbuluam, nga frekuenca dhe amplituda e valës. Timbri është i pavarur nga këto karakteristika. Le të marrim dy burime tingulli me të njëjtën lartësi për të kuptuar pse ato kanë një timbër të ndryshëm.
Instrumenti i parë do të jetë një pirun akordimi që tingëllon në një frekuencë prej 440 Hz (kjo është nota për oktavën e parë), e dyta - një flaut, e treta - një kitarë. Me instrumentet muzikore, ne riprodhojmë të njëjtën notë në të cilën tingëllon piruni akordues. Të tre kanë të njëjtën lartësi, por ende tingëllojnë ndryshe, ndryshojnë në timbër. Cila eshte arsyeja? Gjithçka ka të bëjë me dridhjet e valës së zërit. Lëvizja që bën një valë akustike e tingujve të ndërlikuar quhet lëkundje jo-harmonike. Vala në zona të ndryshme lëkundet me forcë dhe frekuencë të ndryshme. Këto nuanca shtesë që ndryshojnë në vëllim dhe lartësi quhen mbitone.
Mos ngatërroni zërin dhe timbrin. Fizika e zërit është e tillë që nëse"përzieni" ato shtesë, më të larta në tingullin kryesor, marrim atë që quhet timbër. Përcaktohet nga vëllimi dhe numri i mbitoneve. Frekuenca e mbitoneve është një shumëfish i frekuencës së tonit më të ulët, d.m.th është një numër i plotë herë më i madh - 2, 3, 4, etj. Toni më i ulët quhet toni kryesor, është ai që përcakton lartësinë, dhe nuancat ndikojnë në timbrin.
Ka tinguj që nuk përmbajnë fare ngjyrime, si p.sh. një pirun akordimi. Nëse përshkruani lëvizjen e valës së tij zanore në një grafik, ju merrni një valë sinus. Dridhje të tilla quhen harmonike. Piruni akordues lëshon vetëm tonin themelor. Ky tingull shpesh quhet i mërzitshëm, i pangjyrë.
Kur një tingull ka shumë ngjyrime me frekuencë të lartë, ai bëhet i ashpër. Tonet e ulëta i japin zërit butësi, kadife. Çdo instrument muzikor, zë ka grupin e vet të ngjyrimeve. Është kombinimi i tonit themelor dhe mbitoneve që jep një tingull unik, i jep tingullit një timbër të caktuar.
